Kubernetes: Definice, funkce a provozní mechanismy

Kubernetes(zkráceně K8s) je open-source systém používaný ke správě a nasazení kontejnerizovaných aplikací v počítačové síti. Kubernetes se stala populární a výkonnou platformou pro správu kontejnerů, původně vyvinutou společností Google a v současnosti spravovanou velkou komunitou vývojářů.

Mezi hlavní funkce Kubernetes patří

  1. Správa kontejnerů : Kubernetes umožňuje zabalit aplikace a jejich prostředky do souborů containers. Containers poskytují odlehčené prostředí a zajišťují konzistentní běh aplikací na jakémkoli systému.

  2. Automated Deployment : Kubernetes umožňuje automatizované nasazení a snadnou škálovatelnost aplikací a služeb. Můžete zadat požadavky na zdroje, počet instancí a Kubernetes automaticky udržovat požadovaný stav.

  3. Správa zdrojů : K8s spravuje zdroje serveru, jako je CPU, paměť a úložiště, aby bylo zajištěno, že aplikace nespotřebovávají nadměrné zdroje a vzájemně se neovlivňují.

  4. Automatické zotavení a odolnost proti chybám : Kubernetes pomáhá aplikacím automaticky se zotavovat po selhání. Pokud nová verze narazí na problémy, může se automaticky vrátit k předchozí verzi aplikace.

  5. Load Balancing and Traffic Distribution : Kubernetes poskytuje mechanismy pro rovnoměrné rozložení provozu mezi instancemi aplikací na různých serverech nodes. To zlepšuje výkon a zajišťuje škálovatelnost.

  6. Configuration and Secrets Management : Kubernetes umožňuje bezpečně spravovat konfiguraci aplikací a tajné informace pomocí funkcí, jako jsou K8s Secrets a ConfigMaps.

Operační mechanismy Kubernetes zahrnují

  1. Nodes: Servery nebo jednotlivé počítače v síti jsou označovány jako " nodes." Existují dva typy nodes in Kubernetes: Master Node a Worker Node. Hlavní uzel spravuje a řídí celý systém, zatímco pracovní uzel spouští containers a aplikace.

  2. Pods: Pod je nejmenší rozmístitelná jednotka v Kubernetes. Pod může obsahovat jeden nebo více containers, ale sdílejí stejné síťové úložiště a životní cyklus. To usnadňuje komunikaci mezi containers uvnitř modulu.

  3. Controller: Kontroléry jsou součásti, které spravují a udržují repliky pods. Typy řadičů zahrnují ReplicaSet(zajištění správného počtu pods a v případě potřeby restartování), Deployment(správa verzí a aktualizací aplikací) a StatefulSet(pro nasazení stavových aplikací).

  4. Service: Služby jsou mechanismem pro vyrovnávání zátěže a distribuci provozu do pods. Služby usnadňují aplikacím přístup pods, aniž by musely znát jejich konkrétní umístění.

  5. Kubelet a Kube Proxy: Kubelet je komponenta běžící na každém pracovním uzlu, zodpovědná za správu pods na tomto uzlu. Kube Proxy je síťový proxy pro připojení k pods.

Výsledkem je Kubernetes automatizace nasazení a správy kontejnerových aplikací, což snižuje čas a úsilí potřebné k údržbě složitých systémů.